(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロミラー（２４）を駆動する方法であって、
ａ）マイクロリソグラフィ投影露光装置の照明システム（１０）に配置され前記マイクロミラー（２４）を含むマイクロミラーアレイ（２２）を設けるステップであって、前記マイクロミラー（２４）は、２つの傾斜軸（ｘ、ｙ）に対して傾斜可能であり、前記２つの傾斜軸（ｘ、ｙ）に対して前記マイクロミラー（２４）を傾斜させるために、該マイクロミラー（２４）に、制御信号（Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３）によりそれぞれ駆動され得る３つのアクチュエータ（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３）が割り当てられる、ステップと、
ｂ）それぞれが１つの傾斜軸（ｘ、ｙ）に割り当てられると共に両方が所望の傾斜角度（αｘ、αｙ）に割り当てられる、２つの制御変数（ＳＧｘ、ＳＧｙ）を指定するステップと、
ｃ）前記２つの制御変数（ＳＧｘ、ＳＧｙ）に応じて、前記３つのアクチュエータのうち、制御信号（Ｕ１）が所定の一定値に設定される１つ（Ｅ１）を選択するステップと、
ｄ）前記選択された１つのアクチュエータ（E１）の制御信号（U1）を前記所定の一定値に設定する条件のもとで、該制御信号（Ｕ１）および他の2つの制御信号（Ｕ２、Ｕ３）がアクチュエータ（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３）に印加されると、前記マイクロミラー（２４）が前記所望の傾斜角度（αｘ、αｙ）で傾斜するように、前記２つの制御変数（ＳＧｘ、ＳＧｙ）の関数として前記制御信号（Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３）を求めるステップと、
ｅ）前記制御信号（Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３）を前記アクチュエータ（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３）に印加するステップと、を含み、
ステップｃ）において、前記３つのアクチュエータ（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３）のそれぞれには、実効傾斜ベクトル（ｗ１，ｗ２，ｗ３）の一つが割り当てられ、前記２つの制御信号（ＳＧｘ，ＳＧｙ）の組み合わせより成る制御変数ベクトル（ＳＧＶ）の方向に、直接隣接しない前記実効傾斜ベクトル（ｗ１）を有する前記アクチュエータ（Ｅ１）を、前記制御信号（Ｕ１）が所定の一定値に設定される前記アクチュエータとして選択することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記制御変数ベクトル（ＳＧＶ）の方向は、
【数１】
0005325301.tif 000016
に従って求められ、式中、θは、各ベクトルが前記２つの傾斜軸（ｘ、ｙ）の一方と一致する方向ｙと形成する角度を示すことを特徴とする請求項1に記載の方法。
【請求項３】
前記３つのアクチュエータ（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３）は３回対称に配置され、
前記制御信号（Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３）が所定の一定値に設定される前記アクチュエータは、それぞれθの１２０°の範囲毎に異なることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記制御変数（ＳＧｘ、ＳＧｙ）は、前記所望の傾斜角度（αｘ、αｙ）に線形に割り当てられることを特徴とする、請求項１から３の何れか一項に記載の方法。
【請求項５】
それぞれの前記アクチュエータ（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３）の前記実効傾斜ベクトル（ｗ１、ｗ２、ｗ３）は、当該アクチュエータ（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３）のみが駆動されるときに前記マイクロミラー（２４）が採用する傾斜角度（αｘ、αｙ）に割り当てられる前記制御変数（ＳＧｘ、ＳＧｙ）から得られることを特徴とする、請求項１〜４の何れか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記実効傾斜ベクトル（ｗ１、ｗ２、ｗ３）は、測定により求められることを特徴とする、請求項１〜５の何れか一項に記載の方法。
【請求項７】
第１のアクチュエータ（Ｅ１）の前記実効傾斜ベクトル（ｗ１）は、アライメント角度φだけ前記方向ｙからずらした方向を有し、第２のアクチュエータ（Ｅ２）の前記実効傾斜ベクトル（ｗ２）は、前記第１のアクチュエータ（Ｅ１）の前記実効傾斜ベクトル（ｗ１）と１２０°の角度を本質的に形成し、第３のアクチュエータ（Ｅ３）の前記実効傾斜ベクトル（ｗ３）は、前記第２のアクチュエータ（Ｅ２）の前記実効傾斜ベクトル（ｗ２）と１２０°の角度を本質的に形成し、前記制御変数ベクトル（ＳＧＶ）の前記方向θが求められてから、前記第３のアクチュエータ（Ｅ３）はθ∈［φ、１２０°＋φ［で選択され、前記第１のアクチュエータ（Ｅ１）はθ∈［１２０°＋φ、２４０°＋φ［で選択され、前記第２のアクチュエータ（Ｅ２）はθ∈［２４０°＋φ、３６０°＋φ［で選択されることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項８】
前記マイクロミラーを最終的に傾斜させる目標傾斜角度が指定され、
前記マイクロミラー（２４）の実傾斜角度から前記目標傾斜角度への遷移を表す一連の設定点傾斜角度を含む軌道を決定し、
前記設定点傾斜角度を順次前記所望の傾斜角度とし、前記請求項１〜７の何れか一項に記載の方法により、前記マイクロミラーを駆動することを特徴とする方法。
【請求項９】
前記設定点傾斜角度を求めるときに較正データが考慮されることを特徴とする、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記２つの制御変数（ＳＧｘ、ＳＧｙ）は、前記設定点傾斜角度と、監視システム（６０）により測定される前記実傾斜角度の負のフィードバックとから求められる調整差を用いて決定または補正されることを特徴とする、請求項８または９に記載の方法。
【請求項１１】
前記２つの制御変数（ＳＧｘ、ＳＧｙ）は、逆システムダイナミクスモデルを用いる予測制御アルゴリズム（６２）を用いて前記設定点傾斜角度に割り当てることにより指定されることを特徴とする、請求項８〜１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記ステップｃ）及び前記ステップｄ）は、割り当て表から、所与の制御変数（ＳＧｘ、ＳＧｙ）に関する制御信号（Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３）を求めるステップを含むことを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記２つの制御変数（ＳＧｘ、ＳＧｙ）と前記３つの制御信号（Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３）との間の前記割り当て表は、前記アクチュエータ（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３）に様々な制御信号（Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３）を印加し、そこから得られる傾斜角度（αｘ、αｙ）を測定し、その後で前記２つの制御変数（ＳＧｘ、ＳＧｙ）を得られた前記傾斜角度（αｘ、αｙ）に線形に割り当てることにより、パラメータ化段階で編集され、前記制御信号（Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３）の印加中は１つの制御信号（Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３）が一定に保たれていることを特徴とする、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記ステップｄ）は、パラメータベクトルを用いる計算規則を用いて、所与の制御変数（ＳＧｘ、ＳＧｙ）に関して前記制御信号（Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３）を求めるステップを含むこと特徴とする、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
前記パラメータベクトルは、傾斜角度（αｘ、αｙ）と前記３つのアクチュエータ（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３）の前記制御信号（Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３）との間の少なくとも３つの割り当てからの推定により、パラメータ化段階で求められ、前記少なくとも３つの割り当ては、前記アクチュエータ（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３）に様々な制御信号（Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３）を印加し、そこから得られる傾斜角度（αｘ、αｙ）を測定することにより求められることを特徴とする、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
マイクロミラー（２４）を駆動する方法であって、
ａ）マイクロリソグラフィ投影露光装置の照明システム（１０）に配置されて前記マイクロミラー（２４）を含むマイクロミラーアレイを設けるステップであって、前記マイクロミラー（２４）は、２つの傾斜軸（ｘ、ｙ）に対して傾斜可能であり、前記２つの傾斜軸（ｘ、ｙ）に対して前記マイクロミラー（２４）を傾斜させるために、該マイクロミラー（２４）に、制御信号（Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３）によりそれぞれ駆動され得る３つのアクチュエータ（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３）が割り当てられる、ステップと、
ｂ）前記マイクロミラーの複数の傾斜角度（αｘ、αｙ）を起動及び測定し、このために前記３つのアクチュエータ（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３）に印加される前記制御信号（Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３）を記憶することにより、前記傾斜角度（αｘ、αｙ）と前記３つのアクチュエータ（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３）の前記制御信号（Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３）との間の割り当て表を編集するステップと、
ｃ）それぞれが１つの傾斜軸（ｘ、ｙ）に割り当てられると共に両方が所望の傾斜角度（αｘ、αｙ）に線形に割り当てられる２つの制御変数（ＳＧｘ、ＳＧｙ）を指定するステップと、
ｄ）前記ステップｃ）における割り当てに従って前記２つの制御変数（ＳＧｘ、ＳＧｙ）を前記割り当て表の前記傾斜角度（αｘ、αｙ）に線形に割り当て、前記割り当て表からこれらの傾斜角度（αｘ、αｙ）に割り当てられた前記制御信号（Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３）を読み出すことにより、前記マイクロミラー（２４）を前記所望の傾斜角度（αｘ、αｙ）で傾斜させる制御信号（Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３）を求めるステップと、
ｅ）制御信号（Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３）を前記アクチュエータ（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３）に印加するステップと、
を含み、
ステップｂ）の前記傾斜角度（αｘ、αｙ）の起動および測定において、前記３つのアクチュエータ（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３）のそれぞれには、実効傾斜ベクトル（ｗ１，ｗ２，ｗ３）の一つが割り当てられ、前記２つの制御変数（ＳＧｘ，ＳＧｙ）の組み合わせより成る制御変数ベクトル（ＳＧＶ）の方向に、直接隣接しない前記実効傾斜ベクトル（ｗ１）を有する前記アクチュエータ（Ｅ１）の前記制御信号（Ｕ１）は、所定の一定値に設定されることを特徴とする方法。
【請求項１７】
マイクロミラー（２４）を駆動する方法であって、
ａ）マイクロリソグラフィ投影露光装置の照明システム（１０）に配置されて前記マイクロミラー（２４）を含むマイクロミラーアレイを設けるステップであって、前記マイクロミラー（２４）は、２つの傾斜軸（ｘ、ｙ）に対して傾斜可能であり、前記２つの傾斜軸（ｘ、ｙ）に対して前記マイクロミラー（２４）を傾斜させるために、該マイクロミラー（２４）に、制御信号（Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３）によりそれぞれ駆動され得る３つのアクチュエータ（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３）が割り当てられる、ステップと、
ｂ）前記マイクロミラー（２４）の様々な傾斜角度（αｘ、αｙ）と、このために前記３つのアクチュエータ（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３）に印加される前記制御信号（Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３）とを起動及び測定することにより、前記傾斜角度（αｘ、αｙ）と前記３つのアクチュエータ（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３）の前記制御信号（Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３）との間の少なくとも３つの割り当てを求めるステップと、
ｃ）該ステップｂ）から得られる割り当てからパラメータベクトルを推定するステップと、
ｄ）それぞれが１つの傾斜軸（ｘ、ｙ）に割り当てられると共に、両方が所望の傾斜角度（αｘ、αｙ）に割り当てられる、２つの制御変数（ＳＧｘ、ＳＧｙ）を指定するステップと、
ｅ）前記推定されたパラメータベクトルを用いる計算規則を用いて、所与の制御変数（ＳＧｘ、ＳＧｙ）に関して前記制御信号（Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３）を求めるステップであって、前記２つの制御変数（ＳＧｘ、ＳＧｙ）に応じて、前記３つのアクチュエータのうち、制御信号（Ｕ１）が所定の一定値に設定される１つ（Ｅ１）を選択し、前記選択された１つのアクチュエータ（E１）の制御信号（U1）を前記所定の一定値に設定する条件のもとで他の２つの制御変数（Ｕ２、Ｕ３）を求めるステップと、
ｆ）前記制御信号（Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３）を前記アクチュエータ（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３）に印加するステップと、
を含み、
ステップｅ）において、前記３つのアクチュエータ（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３）のそれぞれには、実効傾斜ベクトル（ｗ１，ｗ２，ｗ３）の一つが割り当てられ、前記２つの制御変数（ＳＧｘ，ＳＧｙ）の組み合わせより成る制御変数ベクトル（ＳＧＶ）の方向に、直接隣接しない前記実効傾斜ベクトル（ｗ１）を有する前記アクチュエータ（Ｅ１）を、前記制御信号（Ｕ１）が所定の一定値に設定される前記アクチュエータとして選択することを特徴とする方法。
【請求項１８】
前記パラメータベクトルは、最小２乗推定量により推定されることを特徴とする、請求項１５または１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記マイクロミラー（２４）は、前記傾斜軸（ｘ、ｙ）に対してそれぞれ少なくとも３つの異なる傾斜角度（αｘ、αｙ）を採用し得ることを特徴とする、請求項１〜１８の何れか一項に記載の方法。
【請求項２０】
マイクロリソグラフィ投影露光装置の照明システム（１０）に配置されるマイクロミラーアレイ（２２）に含まれるマイクロミラー（２４）を駆動するドライブエレクトロニクス（３９）であって、前記マイクロミラー（２４）は、２つの傾斜軸（ｘ、ｙ）を有し、該２つの傾斜軸（ｘ、ｙ）に対して前記マイクロミラー（２４）を傾斜させるために、３つのアクチュエータ（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３）が前記マイクロミラー（２４）に割り当てられ、該ドライブエレクトロニクス（３９）は、
ａ）前記２つの傾斜軸（ｘ、ｙ）に対する傾斜角度（αｘ、αｙ）に割り当てられる制御変数（ＳＧｘ、ＳＧｙ）用の入力を有する変換器（４６）と、
ｂ）該変換器（４６）により制御され得る２つの信号増幅器（５０、５２）と、
ｃ）前記３つのアクチュエータ（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３）に制御信号（Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３）を印加するのに用いられ得る切換ユニット（４８）と、
を備える、ドライブエレクトロニクス（３９）において、
ｄ）前記変換器（４６）及び前記切換ユニット（４８）を用いて、前記変換器（４６）の前記入力に適用される前記制御変数（ＳＧｘ、ＳＧｙ）の関数として前記３つのアクチュエータ（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３）のうちの１つを選択し、該選択されたアクチュエータ（E1）に対応する前記制御信号（Ｕ１）が所定の一定値に設定され、
ｅ）前記選択された１つのアクチュエータ（E１）の制御信号（U1）を前記所定の一定値に設定する条件のもとで、該制御信号（Ｕ１）および他の2つの制御信号（Ｕ２、Ｕ３）がアクチュエータ（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３）に印加されると、前記マイクロミラー（２４）が、前記２つの傾斜軸（ｘ、ｙ）に対する前記制御変数（ＳＧｘ、ＳＧｙ）に割り当てられた所望の傾斜角度（αｘ、αｙ）で傾斜するように前記制御信号（Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３）を決定し、前記変換器（４６）、前記切換ユニット（４８）、及び前記２つの信号増幅器（５０、５２）を用いて、前記３つの制御信号（Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３）がそれぞれ前記アクチュエータ（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３）に印加され得ると共に、
ステップｄ）において、前記３つのアクチュエータ（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３）のそれぞれには、実効傾斜ベクトル（ｗ１，ｗ２，ｗ３）の一つが割り当てられ、前記２つの制御変数（ＳＧｘ，ＳＧｙ）の組み合わせより成る制御変数ベクトル（ＳＧＶ）の方向に、直接隣接しない前記実効傾斜ベクトル（ｗ１）を有する前記アクチュエータ（Ｅ１）を、前記制御信号（Ｕ１）が所定の一定値に設定される前記アクチュエータとして選択することを特徴とする、ドライブエレクトロニクス。
【請求項２１】
ドライブエレクトロニクス（３９）であって、前記変換器（４６）の制御変数（ＳＧｘ、ＳＧｙ）用の前記入力は、設定傾斜角度から前記制御変数（ＳＧｘ、ＳＧｙ）を求めるのに用いられ得る制御システム（６２）、調整システム（５８）、又は制御・調整複合システムに接続されることを特徴とする、請求項２０に記載のドライブエレクトロニクス。
【請求項２２】
ドライブエレクトロニクス（３９）であって、前記変換器（４６）は、該変換器（４６）の前記入力に適用される前記制御変数（ＳＧｘ、ＳＧｙ）の関数として前記３つのアクチュエータ（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３）の前記制御信号（Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３）を求めるのに用いられ得る割り当て表のための、メモリ（４５）を備えることを特徴とする、請求項２０又は２１に記載のドライブエレクトロニクス。
【請求項２３】
ドライブエレクトロニクス（３９）であって、前記変換器（４６）は、パラメータベクトルを用いる計算規則を用いて前記３つのアクチュエータ（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３）の前記制御信号（Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３）を前記変換器（４６）の前記入力に適用される前記制御変数（ＳＧｘ、ＳＧｙ）の関数として計算し得る、計算ユニット（４７）を備えることを特徴とする、請求項２０〜２２のいずれか１項に記載のドライブエレクトロニクス。
【請求項２４】
マイクロリソグラフィ投影露光装置の照明システム（１０）に配置されるマイクロミラーアレイ（２２）に含まれるマイクロミラー（２４）を駆動するドライブエレクトロニクス（３９）であって、前記マイクロミラー（２４）は、２つの傾斜軸（ｘ、ｙ）を有し、前記２つの傾斜軸（ｘ、ｙ）に対して前記マイクロミラー（２４）を傾斜させるために、該マイクロミラー（２４）に、制御信号（Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３）によりそれぞれ駆動され得る３つのアクチュエータ（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３）が割り当てられ、該ドライブエレクトロニクス（３９）は、
ａ）前記２つの傾斜軸（ｘ、ｙ）に対する傾斜角度（αｘ、αｙ）に割り当てられる制御変数（ＳＧｘ、ＳＧｙ）用の入力を有する変換器（４６）と、
ｂ）前記制御信号（Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３）が前記アクチュエータ（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３）に印加され得るように、前記変換器（４６）により制御され得ると共に前記アクチュエータ（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３）に直接的又は間接的に接続される２つの信号増幅器（５０、５２）と、
を備える、ドライブエレクトロニクス（３９）において、
ｃ）前記変換器（４６）は、該変換器の前記入力に適用される前記制御変数（ＳＧｘ、ＳＧｙ）の関数として前記３つのアクチュエータ（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３）の前記制御信号（Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３）を求めるのに用いられ得る割り当て表のための、メモリ（４５）を備え、
前記３つのアクチュエータ（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３）のそれぞれには、実効傾斜ベクトル（ｗ１，ｗ２，ｗ３）の一つが割り当てられ、前記割り当て表において、前記２つの制御変数（ＳＧｘ，ＳＧｙ）の組み合わせより成る制御変数ベクトル(ＳＧＶ)の方向に、直接隣接しない前記実効傾斜ベクトル（ｗ１）を有する前記アクチュエータ（Ｅ１）の前記制御信号（Ｕ１）は、所定の一定値に設定されることを特徴とする、ドライブエレクトロニクス。
【請求項２５】
マイクロリソグラフィ投影露光装置の照明システム（１０）に配置されるマイクロミラーアレイ（２２）に含まれるマイクロミラー（２４）を駆動するドライブエレクトロニクス（３９）であって、前記マイクロミラー（２４）は、２つの傾斜軸を有し、前記２つの傾斜軸（ｘ、ｙ）に対して前記マイクロミラー（２４）を傾斜させるために、該マイクロミラー（２４）に、制御信号（Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３）によりそれぞれ駆動され得る３つのアクチュエータ（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３）が割り当てられ、該ドライブエレクトロニクス（３９）は、
ａ）前記２つの傾斜軸（ｘ、ｙ）に対する所望の傾斜角度（αｘ、αｙ）に割り当てられる制御変数（ＳＧｘ、ＳＧｙ）用の入力を有する変換器（４６）と、
ｂ）前記制御信号（Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３）が前記アクチュエータ（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３）に印加され得るように、前記変換器（４６）により制御され得ると共に前記アクチュエータ（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３）に直接的又は間接的に接続される２つの信号増幅器（５０、５２）と、
を備える、ドライブエレクトロニクス（３９）において、
ｃ）前記変換器（４６）は、パラメータ化段階で推定され得るパラメータベクトルを用いる計算規則を用いて、前記３つのアクチュエータ（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３）の前記制御信号（Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３）を前記変換器（４６）の前記入力に適用される前記制御変数（ＳＧｘ、ＳＧｙ）の関数として計算し得る、計算ユニット（４７）であって、前記２つの制御変数（ＳＧｘ、ＳＧｙ）に応じて、前記３つのアクチュエータのうち、制御信号（Ｕ１）が所定の一定値に設定される１つ（Ｅ１）を選択し、前記選択された１つのアクチュエータ（E１）の制御信号（U1）を前記所定の一定値に設定する条件のもとで、前記マイクロミラー（２４）が前記所望の傾斜角度（αｘ、αｙ）で傾斜するように、他の２つの制御信号（Ｕ２、Ｕ３）を求める計算ユニットを備え、
前記３つのアクチュエータ（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３）のそれぞれには、実効傾斜ベクトル（ｗ１，ｗ２，ｗ３）の一つが割り当てられ、前記計算ユニットは、前記２つの制御変数（ＳＧｘ，ＳＧｙ）の組み合わせより成る制御変数ベクトル（ＳＧＶ）の方向に、直接隣接しない前記実効傾斜ベクトル（ｗ１）を有する前記アクチュエータ（Ｅ１）を、前記制御信号（Ｕ１）が所定の一定値に設定される前記アクチュエータとして選択することを特徴とする、ドライブエレクトロニクス。
【請求項２６】
請求項２０〜２５のいずれか１項に記載のドライブエレクトロニクスと、マイクロリソグラフィ投影露光装置の照明システム（１０）に配置されるマイクロミラーアレイ（２２）に含まれるマイクロミラー（２４）とを備える、マイクロミラーシステムであって、前記マイクロミラー（２４）は、２つの傾斜軸を有し、前記２つの傾斜軸（ｘ、ｙ）に対して前記マイクロミラー（２４）を傾斜させるために、３つのアクチュエータ（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３）が前記マイクロミラー（２４）に割り当てられる、マイクロミラーシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投影光の照明角度分布に影響を及ぼすためにマイクロリソグラフィ投影露光装置の照明システムで用いられる、マイクロミラーを駆動する方法及びデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
マイクロリソグラフィ投影露光装置の照明システムに関して、照明システムの投影光の個々のサブビームを異なる方向に偏向させるために、多数の個別に駆動可能なマイクロミラーを含むいわゆるマルチミラーアレイ（ＭＭＡ、マイクロミラーアレイ又はマイクロミラーマトリックスとも呼ぶ）が近年構想されている。したがって、マイクロミラーを用いて、例えば、投影光の各光サブビームを照明システムの瞳面の異なる位置に向けることができる。照明システムの瞳面における強度分布は、投影光の照明角度分布に大きな影響を及ぼすため、マイクロレンズの個別駆動可能性によって照明角度分布をより柔軟に指定することができる。特に、環状領域又は複数の極が瞳面において照明される、いわゆる変形照明設定に関連して、ＭＭＡの使用は、例えば回折光学素子を交換する必要なく照明角度分布を各状況に、特に投影対象のマスクに適合させることを可能にする。
【０００３】
このようなＭＭＡは、半導体技術から既知であるようなリソグラフィ法を用いて微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）として作製される場合が多い。通常の構造サイズは、場合によっては数マイクロメートルである。このようなシステムの既知の例は、例えば、２つの端位置間の軸に対してマイクロミラーをデジタルで傾斜させることができるＭＭＡである。このようなデジタルＭＭＡは、映像又は映画を見せるためのデジタルプロジェクタで用いられる場合が多い。
【０００４】
しかしながら、マイクロリソグラフィ投影露光装置の照明システムで用いるためには、ＭＭＡのマイクロミラーは、作用角度範囲内の全傾斜角度を準連続的に採用することが可能であるべきである。特に、マイクロミラーは、２つの傾斜軸に対して傾斜可能であるべきである。したがって、例えば、あるタイプのユニバーサルサスペンション（universal suspension）に鏡面が取り付けられてアクチュエータを用いて２つの傾斜軸に対して傾斜させることができる、マイクロミラーが既知である。アクチュエータは、例えば、静電アクチュエータ又は電磁アクチュエータとして構成され得る。静電アクチュエータを有する既知の構成では、２つの傾斜軸を有するマイクロミラーが、４つの制御電極上に取り付けられると共に裏側に相手電極又はミラー電極を有する。制御電極と相手電極との間に電圧が印加されると、静電引力によって両者間に引力作用が生まれる。各傾斜軸に２つの対向する制御電極が割り当てられ、マイクロミラーを一方の方向又は他方の方向に傾斜させることができ、それに応じて電極が駆動される。２つの傾斜軸に対する傾斜の様々な組み合わせにより、ミラーをその作用角度範囲内の任意の位置に傾斜させることができる。
【０００５】
個々のアクチュエータを駆動するために、各アクチュエータが各自の電圧又は電流供給ライン及びそれに接続される駆動回路を必要とする。したがって、この費用を低く抑えると共にＭＭＡにおけるマイクロミラーの最大限の実装密度を可能にするために、特許文献１は、３つのアクチュエータのみが用いられるシステムを提案している。しかしながら、３つのアクチュエータを用いる場合、個々のアクチュエータの駆動が単一の傾斜軸に独立して作用しなくなるため、２つの傾斜軸に対する傾斜に関する２つの制御変数からアクチュエータの３つの制御信号が求められ得る方法がその場合は用いられる。この方法では、３つの制御信号は、一次方程式系を用いることにより２つの制御変数から計算される。方程式系の解集合は、様々な制約条件により制限される。例えば、この変換の要件の１つは、２つの制御変数がそれぞれ互いに独立して関連の傾斜軸に対する傾斜を行わせることである。別の制約条件は、３つのアクチュエータによりマイクロミラーにかけられる力の総和が一定に保たれることである。
【０００６】
マイクロリソグラフィ投影露光装置の照明システムでのマイクロミラーの使用は、ミラーアライメントの精度に対して非常に大きな要求を課すため、アクチュエータに可変制御信号を供給する、例えば高電圧出力段等の信号増幅器も、そのシステムの信号安定性及び再現性に関する最も厳しい要件を満たさなければならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００３／０１８９３８９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、マイクロミラーのアクチュエータを駆動するための費用をさらに低減することができるようにする、マイクロミラーを駆動する方法及びデバイスを提供することが、本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本方法に関して、この目的は、本発明によれば、マイクロリソグラフィ投影露光装置の照明システムに配置されマイクロミラーを含むマイクロミラーアレイを提供することにより達成される。マイクロミラーは、２つの傾斜軸に対して各傾斜角度で傾斜させることができる。マイクロミラーを２つの傾斜軸に対して傾斜させるために、マイクロミラーには、制御信号によりそれぞれ駆動され得る３つのアクチュエータがさらに割り当てられる。その後、それぞれが１つの傾斜軸に割り当てられると共に両方が非摂動（unperturbed）傾斜角度に割り当てられる２つの制御変数が指定される。次に、２つの制御関数の任意の所望の組み合わせに関して、２つの制御変数に応じて、３つのアクチュエータのうちの１つが選択され、その制御信号が一定値、特にゼロに設定される。続いて、制御信号が他の２つのアクチュエータに印加されるとマイクロミラーが２つの制御変数の関数としての非摂動傾斜角度を採用するように、制御信号が求められる。最後に、制御信号がアクチュエータに印加される。
【００１０】
したがって、２つの傾斜軸に対して３つのアクチュエータにより傾斜させることができるマイクロミラーに関して、本発明によれば、傾斜軸に対する傾斜角度に割り当てられる２つの制御信号の３つの制御信号への変換は、いずれの場合もアクチュエータの１つがゼロ又は少なくとも一定値に設定されている制御信号を受け取るように選択される。このように、特定の傾斜角度の組み合わせを駆動するために、それぞれ対応して変更された制御信号を生成してそれらを他の２つのアクチュエータに印加する２つの信号増幅器しか必要でない。制御信号が一定値、特にゼロに設定されるアクチュエータは、例えば、単純な多重回路を用いて所定値に設定され得る。この所定値は、１つの信号増幅器によりマイクロミラーアレイの全てのマイクロミラー群で等しいように選択され得るため、各個別マイクロミラーに必要な信号増幅器は２つ以下である。
【００１１】
制御変数が非摂動傾斜角度に線形に割り当てられれば、３つのアクチュエータを介したマイクロミラーの駆動が先行ステップ、例えば制御・調整アルゴリズムに関してより単純になるため、このような割り当てが有利である。
【００１２】
制御信号が一定値、特にゼロに設定されるアクチュエータは、一方向の２次元制御変数ベクトルを、２つの傾斜軸に対する非摂動傾斜角度に割り当てられる２つの制御変数に割り当てることにより選択され得る。実効傾斜ベクトルが、個々のアクチュエータそれぞれにさらに割り当てられ、続いて、実効傾斜ベクトルの方向が制御変数ベクトルの方向に直接隣接しないアクチュエータが選択される。これは、２次元制御変数ベクトルを２つの直接隣接した実効傾斜ベクトルの一次結合として表すことを可能にする。したがって、直接隣接せず制御変数ベクトルと逆の成分を有する実効傾斜ベクトルは、一次結合から排除される。直接隣接していない実効傾斜ベクトルの方向は、制御変数ベクトル及び実効傾斜ベクトルが一致する場合を含むことも意図されるため、アクチュエータの残りの制御信号の両方がゼロに設定される。
【００１３】
アクチュエータの上記実効傾斜ベクトルは、この場合、このアクチュエータのみが駆動されるときにマイクロミラーが採用する非摂動傾斜角度に割り当てられる制御変数から得られる。したがって、実効傾斜ベクトルは、マイクロミラーの傾斜に対する個々のアクチュエータそれぞれの影響の及ぼし方、すなわち影響の大きさ及び方向を表す。
【００１４】
設計データから実効傾斜ベクトルを求める代わりに、測定により実効傾斜ベクトルを求めることが有利であり得る。マイクロミラー及びそれぞれに割り当てられるアクチュエータの作製における製造公差は、こうして考慮される。
【００１５】
上記方法では、制御変数ベクトル及び実効傾斜ベクトルの方向は、次式に従って求められる。
【００１６】
【数１】
0005325301.tif 000002
【００１７】
式中、ＳＧｘ及びＳＧｙは、各傾斜軸に対する非摂動傾斜角度に割り当てられる制御変数であり、θは、各ベクトルが２つの傾斜軸の一方と一致する方向ｙと形成する角度を示す。
【００１８】
原理上、３つのアクチュエータは、それらの実効傾斜ベクトルが正の一次結合を用いて全ての所与の制御変数ベクトルを生成し得る限り、すなわち、全ての制御変数ベクトルが実効傾斜ベクトルの正の倍数で表され得る限り、任意の所望の方法で配置することができ、例えば、静電アクチュエータの場合は任意の所望の形状とすることができる。しかしながら、最適な力分布のためには、アクチュエータが３回対称で配置されることが有利である。
【００１９】
その結果、先の場合では、第１のアクチュエータの実効傾斜ベクトルは、アライメント角度φ内の方向ｙと一致する方向を有し、第２のアクチュエータの実効傾斜ベクトルは、第１のアクチュエータの実効傾斜ベクトルと１２０°の角度を本質的に形成し、第３のアクチュエータの実効傾斜ベクトルは、第２のアクチュエータの実効傾斜ベクトルと１２０°の角度を本質的に形成する。制御変数ベクトルの方向θが求められた後に、第３のアクチュエータ（Ｅ３）がθ∈［１２０°＋φ［で選択され、第１のアクチュエータ（Ｅ１）がθ∈［１２０°＋φ、２４０°＋φ［で選択され、第２のアクチュエータ（Ｅ２）がθ∈［２４０°＋φ、３６０°＋φ［で選択される。
【００２０】
マイクロミラーの傾斜角度をさらにより正確に調整することができるようにするために、２つの制御変数は、本方法においてそれらを指定するステップで、制御アルゴリズム、調整アルゴリズム、又は制御・調整複合アルゴリズムにより設定点傾斜角度から求められることが有利である。
【００２１】
この場合、この目的で目標傾斜角度を指定すること、及び一連の設定点傾斜角度からなる軌道を求めることがさらに有利である。この軌道は、マイクロミラーを瞬時に傾斜させる実傾斜角度から目標傾斜角度への遷移を表す。
【００２２】
好ましくは、設定点傾斜角度を求めるときに較正データが考慮される。このように、生じ得るミラーの誤設定を上位システムが補正する必要がない。
【００２３】
２つの制御変数を求めるための調整アルゴリズムは、この場合、２つの制御変数が調整アルゴリズムにより指定されるか又はこれにより補正されるように構成され得ると共に、調整差を受け取る。調整差は、設定点傾斜角度と、監視システムにより測定されるマイクロミラーを瞬時に傾斜させる実傾斜角度のフィードバックとから求められる。このような調整アルゴリズムは、瞬時傾斜角度に影響を及ぼす摂動を補償することができる。
【００２４】
２つの制御変数の指定が、逆システムダイナミクスモデルを用いる予測制御アルゴリズムを用いてこれらの制御変数を設定点傾斜角度に割り当てることにより行われる、制御アルゴリズムを提供することも可能であることが有利である。
【００２５】
本方法における、制御信号がゼロに設定されるアクチュエータを選択するステップと、他の２つの制御信号を求めるステップとはさらに、割り当て表から所与の制御変数に関する制御信号を求めるという選択肢を含むことが好ましい。このように、制御信号を計算規則から求める必要がない。とはいえ、割り当て表から中間値を求めるために、又は制御信号を求めるための連続関数を得るために、特定のバイリニア又はバイキュービック補間を用いることが有利であり得る。
【００２６】
２つの制御変数と３つの制御信号との間の割り当て表は、この場合、アクチュエータに様々な制御信号を印加し、そこから得られる傾斜角度を測定し、その後で２つの制御変数を得られた傾斜角度に線形に割り当てることにより、パラメータ化段階で編集されるようになっている。この場合、制御信号の印加中は１つの制御信号がすでに一定、特にゼロに保たれている。
【００２７】
制御信号を求めるための別の有利な選択肢では、所与の制御変数に関して、パラメータベクトルを用いる計算規則を用いて制御信号が求められる。この選択肢では補間を省くことができるため、より正確に求められた制御信号を得ることができる。
【００２８】
用いられるパラメータベクトルは、設計データから求められ得る。しかしながら、好ましくは、パラメータベクトルは、傾斜角度と３つのアクチュエータの制御信号との間の少なくとも３つの割り当てからの推定により、パラメータ化段階で求められる。これら少なくとも６つの割り当ては、アクチュエータに様々な制御信号を印加し、そこから得られる傾斜角度を測定することにより求められる。
【００２９】
本発明の別の態様は、マイクロミラーを駆動する方法であって、マイクロリソグラフィ投影露光装置の照明システムに配置されマイクロミラーを含むマイクロミラーアレイが最初に設けられ、マイクロミラーが２つの傾斜軸に対して各傾斜角度で傾斜可能である、方法を提供する。２つの傾斜軸に対してマイクロミラーを傾斜させるために、マイクロミラーには、制御信号によりそれぞれ駆動され得る３つのアクチュエータが割り当てられる。第２のステップにおいて、マイクロミラーの複数の傾斜角度を起動及び測定し、このために３つのアクチュエータに印加される制御信号を記憶することにより、傾斜角度と３つのアクチュエータの制御信号との間の割り当て表が編集される。その後、それぞれが１つの傾斜軸に割り当てられると共に両方が非摂動傾斜角度に線形に割り当てられる２つの制御変数が指定される。続いて、前のステップにおける割り当てに従って２つの制御変数を割り当て表の傾斜角度に線形に割り当て、割り当て表からこれらの傾斜角度に割り当てられた制御信号を読み出すことにより、マイクロミラーを非摂動傾斜角度で傾斜させる制御信号が求められる。最後に、制御信号がアクチュエータに印加される。今述べた方法の利点は、割り当て表の編集により、制御信号と、制御変数と、傾斜角度との間の関係に関してさらに考慮する必要がなく、したがって非常に単純に構成されることである。特に、その場合、モデル仮定の単純化に起因する誤差が生じない。補間、特にバイリニア又はバイキュービック補間も、割り当て表に関連してこの方法で用いられ得る。
【００３０】
割り当て表が今述べたように編集される方法を用いる代わりに、本発明の別の態様は、マイクロミラーを駆動する方法であって、マイクロリソグラフィ投影露光装置の照明システムに配置されマイクロミラーを含むマイクロミラーアレイが最初に設けられ、マイクロミラーが２つの傾斜軸に対して各傾斜角度で傾斜可能である、方法を提供する。２つの傾斜軸に対してマイクロミラーを傾斜させるために、マイクロミラーには、制御信号によりそれぞれ駆動され得る３つのアクチュエータが割り当てられる。次に、マイクロミラーの様々な傾斜角度と、このために３つのアクチュエータに印加される制御信号とを起動及び測定することにより、傾斜軸と３つのアクチュエータの制御信号との間の少なくとも３つの割り当てが求められる。続いて、前のステップで得られた割り当てからパラメータベクトルが推定される。その後、それぞれが１つの傾斜角度に割り当てられる２つの制御変数が指定される。推定されたパラメータベクトルを用いる計算規則を用いて、所与の制御変数に関して制御信号が求められる。最後に、制御信号がアクチュエータに印加される。
【００３１】
パラメータベクトルを用いる今述べた方法では、パラメータベクトルは、４つ以上の割り当てで過剰に求められるため、測定の不正確さに主に起因する誤差を減らすために最小２乗推定量により例えば推定される。
【００３２】
上述の方法のそれぞれが、傾斜軸に対して少なくとも３つの異なる傾斜角度をそれぞれ採用することができるマイクロミラーで実施されることが好ましい。これは、瞳面の少なくとも９個の異なる位置を投影光で照明することを可能にする。別の選択肢によれば、マイクロミラーは、その作用角度範囲内の全角度を準連続的に採用することができる。
【００３３】
デバイスに関して、上記方法は、マイクロリソグラフィ投影露光装置の照明システムに配置されるマイクロミラーアレイに含まれるマイクロミラーを駆動するためのドライブエレクトロニクスを用いて実行される。マイクロミラーは２つの傾斜軸を有し、３つのアクチュエータがマイクロミラーに割り当てられる。３つのアクチュエータは、マイクロミラーを２つの傾斜軸に対して傾斜させるために制御信号によりそれぞれ駆動され得る。ドライブエレクトロニクスは、２つの傾斜軸に対する非摂動傾斜角度に割り当てられる制御変数用の入力を有する変換器を備える。ドライブエレクトロニクスは、変換器により制御され得る２つの信号増幅器と、３つのアクチュエータに制御信号を印加するのに用いられ得る切換ユニットとをさらに備える。変換器及び切換ユニットを用いて、変換器の入力に適用される制御変数の関数として３つのアクチュエータのうちの１つの制御信号が一定値、特にゼロに設定され得る。マイクロミラーが、２つの傾斜軸に対する制御変数に割り当てられた非摂動傾斜角度を採用するように、変換器、切換ユニット、及び２つの信号増幅器を用いて、他の２つの制御信号がアクチュエータに印加され得る。
【００３４】
２つの傾斜軸に対する傾斜角度をさらにより正確に調整するために、制御変数用の変換器の入力は、設定傾斜角度から制御変数を求めるのに用いられ得る制御システム、調整システム、又は制御・調整複合システムに接続されることが好ましい。
【００３５】
変換器が、変換器の入力に適用される制御変数の関数として３つのアクチュエータの制御信号を求めるのに用いられ得る割り当て表のための、メモリを備えることがさらに有利である。有利には、制御信号の補間、特にバイリニア又はバイキュービック補間を可能にする手段が設けられ得る。
【００３６】
変換器の別の有利な実施形態では、変換器は、パラメータベクトルを用いる計算規則を用いて３つのアクチュエータの制御信号を変換器の入力に適用される制御変数の関数として計算し得る、計算ユニットを備える。
【００３７】
本発明の別の態様によれば、マイクロリソグラフィ投影露光装置の照明システムに配置されるマイクロミラーアレイに含まれるマイクロミラーを駆動するためのドライブエレクトロニクスは、制御変数用の入力を有する変換器を備え、マイクロミラーは、２つの傾斜軸を有し、２つの傾斜軸に対してマイクロミラーを傾斜させるために、マイクロミラーには、制御信号によりそれぞれ駆動され得る３つのアクチュエータが割り当てられる。制御変数は、２つの傾斜軸に対する非摂動傾斜角度に割り当てられる。ドライブエレクトロニクスは、変換器により制御され得ると共にアクチュエータに直接的又は間接的に接続される信号増幅器をさらに備える。このようにして、制御信号がアクチュエータに印加され得る。変換器は、このとき、変換器の入力に適用される制御変数の関数として３つのアクチュエータの制御信号を求めるのに用いられ得る割り当て表のためのメモリを備える。この場合もまた、制御信号の補間、特にバイリニア又はバイキュービック補間を可能にする手段が設けられ得ることが有利である。
【００３８】
本発明の別の態様によれば、マイクロリソグラフィ投影露光装置の照明システムに配置されるマイクロミラーアレイに含まれるマイクロミラーを駆動するためのドライブエレクトロニクスは、制御変数用の入力を有する変換器を備え、マイクロミラーは、２つの傾斜軸を有し、２つの傾斜軸に対してマイクロミラーを傾斜させるために、マイクロミラーには、制御信号によりそれぞれ駆動され得る３つのアクチュエータが割り当てられる。制御変数は、２つの傾斜軸に対する非摂動傾斜角度に割り当てられる。ドライブエレクトロニクスは、変換器により制御され得ると共にアクチュエータに直接的又は間接的に接続される信号増幅器をさらに備える。このようにして、制御信号がアクチュエータに印加され得る。変換器は、このとき、パラメータ化段階で推定され得るパラメータベクトルを用いる計算規則を用いて、３つのアクチュエータの制御信号を変換器の入力に適用される制御変数の関数として計算することができる、計算ユニットを備える。
【００３９】
上記ドライブエレクトロニクスは、マイクロリソグラフィ投影露光装置の照明システムに配置されるマイクロミラーアレイに含まれるマイクロミラーと組み合わせられて、マイクロミラーシステムを形成することが好ましい。この場合、マイクロミラーは、２つ傾斜軸を有し、２つの傾斜軸に対してマイクロミラーを傾斜させるために、３つのアクチュエータがマイクロミラーに割り当てられる。
【００４０】
さらに、本発明は、マイクロリソグラフィ投影露光装置の照明システムにおける照明設定を切り換える方法であって、
ａ）照明システムに配置されＭ個のマイクロミラーを含むマイクロミラーアレイを設けるステップであって、各マイクロミラーが２つの傾斜軸に対して各傾斜角度で傾斜可能である、ステップと、
ｂ）第１の照明設定から第２の照明設定に切り換えるために、ｋ＝１、２、…、Ｍ個の個別マイクロミラーを駆動するステップであって、２つの照明設定間の切り換えが、各ｋ＝１、２、…、Ｍについて５０ミリ秒未満の期間内で完了するステップと、
を含む、方法を提供する。
【００４１】
マイクロミラーが照明システムの照明設定に影響を及ぼすため、この方法は、マイクロミラーアレイに通常は多数のＭ個のマイクロミラーがあるにも関わらず、異なる照明設定間で非常に素早い切り換えを可能にする。１つの照明設定から別の照明設定に切り換えるために傾斜角度を変えなければならない個別マイクロミラーの数ｋは、２つの照明設定間の相違に応じて決まる。マイクロミラーのこの数ｋ及び古い傾斜角度及び新しい傾斜角度それぞれは、照明設定の切り換えの必要な数だけのマイクロミラーの傾斜角度を変えることを試みる、より高度なアルゴリズムによって決定される。しかしながら、この方法は、５０ミリ秒以内でＭ個のマイクロミラー全部の傾斜角度を変えることも含む。
【００４２】
好ましくは、このような照明設定を素早く切り換える方法は、上述の方法の１つに従った方法で個別マイクロミラーを駆動することにより行われる。上述の方法は、必要な信号増幅器及び対応のドライブエレクトロニクスの数の低減を可能にするため、信号経路が短縮されることで、マイクロレンズ傾斜角度の非常に素早い切り換えが得られる。これらの方法に従った適当な設定により、ドライブエレクトロニクスにより伝達される信号の数も減らすことができることで、照明設定の切り換えのさらなる高速化が得られる。
【００４３】
本発明の別の態様によれば、それぞれが２つの傾斜軸に対して各傾斜角度で傾斜可能なＭ個のマイクロミラーを含むマイクロミラーアレイを備える、マイクロリソグラフィ露光装置の照明システムが提供される。このシステムは、個別マイクロミラーを駆動するためのドライブエレクトロニクスをさらに備え、ドライブエレクトロニクスは、２つの照明設定間の切り換えが各ｋ＝１、２、…、Ｍについて５０ミリ秒未満の期間内で完了するように、各ｋ＝１、２、…、Ｍ個の個別マイクロミラーを駆動することにより、照明設定を第１の照明設定から第２の照明設定に切り換えることが可能である。照明設定の高速切り換えを用いるこのような照明システムは、より高いスループットを提供する。
【００４４】
好ましくは、このような照明システムは、上述のドライブエレクトロニクスをドライブエレクトロニクスとして用いる。
【００４５】
好ましくは、このような照明システムにおける傾斜可能なマイクロミラーの数Ｍは、１０００よりも多く、好ましくは４０００よりも多く、種々の照明設定に高い分解能を提供することを可能にする。
【００４６】
本発明の他の特徴及び利点は、図面を用いて以下の実施形態の説明において見ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】マルチミラーアレイを備えるマイクロリソグラフィ投影露光装置の照明システムの簡略子午線断面図を示す。
【図２】個別マイクロミラーが正方形の外輪郭を有するマルチミラーアレイの簡略斜視図を示す。
【図３】円形の外輪郭を有するマイクロミラー及びそれを駆動するためのドライブエレクトロニクスの簡略斜視図を示す。
【図４】アクチュエータの向き及び作用とマイクロミラーの傾斜との間の関係を示す概略図を示す。
【図５】従来技術から既知のデバイスによる、アクチュエータに印加される制御信号（上）及びそれから得られるマイクロミラーに対する力作用（下）の図を示す。
【図６】本発明によるマイクロミラーを駆動する方法を用いた、アクチュエータに印加される制御信号（上）及びそれから得られるマイクロミラーに対する力作用（下）の図を示す。
【図７】マイクロミラーを駆動するための制御・調整アルゴリズムの概略図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
図１は、大幅に簡略化した子午線断面でのマイクロリソグラフィ投影露光装置の照明システム１０を示す。照明システム１０は、結像すべきリソグラフィ構造を担持するマスク１２を適宜照明するために用いられる。通常、マスク１２上の構造をレジストでコーティングされたウェーハにできる限り均一に転写することができるように、マスク１２を投影光で最大限に均一に照明することが望まれる。マスク点に当たる全強度に加えて、マイクロリソグラフィ投影露光装置の結像特性に重大な影響を及ぼす別の因子は、投影光の照明角度分布である。これは、光がマスク点に当たる種々の入射角度間での、そのマスク点に当たる光の全強度の分布を意味することが意図される。特に、最大限に最適な結像を達成するために、照明される構造のタイプに照明角度分布を適合させることが望ましい。
【００４９】
そのために、照明システム１０は、そのビーム経路に多数の光学素子を備えるが、図１では、これらはほとんどが大幅に簡略化した方法でしか表されていないか又は全く表されていない。レーザ１４又は別の光源により生成される投影光は、最初に第１の光学素子１６により拡大され、平面鏡１８によりマイクロレンズアレイ２０に向けられる。平面鏡１８は、照明システム１０の外形寸法を小型に保つために主に用いられる。
【００５０】
ビーム経路をさらに辿ると、投影光は、図２を参照して後述するいわゆるマルチミラーアレイ２２に当たる。マルチミラーアレイ２２は、駆動機器２６により好ましくは個別に傾斜させることができる多数のマイクロミラー２４を備える。上流のマイクロレンズアレイ２０は、マイクロミラー２４に投影光の個々の光サブビームを集束させる。
【００５１】
駆動機器２６を用いて、投影光の光サブビームが第２の光学素子２８を介して瞳面３０を自由に選択可能な位置で通過するように個別マイクロミラー２４を傾斜させることができる。この瞳面３０付近に配置されるフライアイインテグレータ３２が、瞳面３０において多数の二次光源を生成し、二次光源は、第３の光学素子３４を介して、調整可能な絞り素子３７が配置される中間視野平面３５を均一に照明する。第３の光学素子３４は、瞳面３０における角度と中間視野平面３５における位置との間の割り当てを生成する。後者は、マスク１２が配置されるマスク平面上に対物レンズ３６により結像される。したがって、瞳面３０における強度分布は、中間視野平面３５だけでなくマスク平面での照明角度分布も決定する。
【００５２】
したがって、マルチミラーアレイ２２の個別マイクロミラー２４を様々に傾斜させることにより、種々の照明角度分布を非常に柔軟に設定することができる。マイクロミラー２４を適宜駆動することで、露光中に照明角度分布を変更することさえできる。
【００５３】
図２は、個別マイクロミラー２４が平面状であり正方形の輪郭を有する、マルチミラーアレイ２２の簡略斜視図を示す。ビーム経路の上流にあるマイクロレンズアレイ２０により生成される入射光サブビームを瞳面３０内の任意の所望の位置に向けるために、各マイクロミラー２４は、２つの傾斜軸ｘ及びｙに対して傾斜可能に取り付けられる。傾斜軸ｘ、ｙに対する傾斜自体は、アクチュエータにより制御することができ、各マイクロミラー２４には、可能であれば、マイクロミラー２４を個別に駆動できるように独自のアクチュエータセットが割り当てられるべきである。したがって、関連のアクチュエータを有する各マイクロミラー２４が、マルチミラーアレイ２２にわたって繰り返されるミラーユニット３８をこうして形成する。
【００５４】
マルチミラーアレイ２２のミラーユニット３８の数が多いほど、瞳面３０において強度分布をより細かく分解することができる。２つの傾斜軸ｘ、ｙに対して傾斜可能な数千個のマイクロミラー２４を有するマルチミラーアレイ２２が構想され得る。このようなマルチミラーアレイ２２は、例えば、ＭＥＭＳ技術で加工され得る。
【００５５】
図３は、図２に示す実施形態とは異なり、マイクロミラー２４が円形の輪郭を有するミラーユニット３８の実施形態の高度に概略化した斜視図を示す。駆動機器２６の一部でありこのマイクロミラー２４を駆動することができるドライブエレクトロニクスが、３９で示されている。
【００５６】
ミラーユニット３８の主要構成要素は、マイクロミラー２４であり、これは、使用投影光、例えば１９３ｎｍの波長を有するＶＵＶ光を反射するコーティングが鏡面４０に施されている平面鏡支持体を有する。鏡面４０には面法線４２が割り当てられ、これに関してマイクロミラー２４に当たる投影光の入射角度及び出射角度を定義することができる。湾曲状の鏡面４０の場合、この目的で平均面法線４２が定義され得る。
【００５７】
マイクロミラー２４は、ユニバーサルサスペンション（図示せず）を用いて、図３において破線で表されている２つの傾斜軸及びｙに対して傾斜可能に取り付けられる。２つの回転自由度を可能にするユニバーサルサスペンションは、マイクロミラー２４の支持に用いられる弾性固体関節（solid-state articulations）を用いてマイクロミラー２４に復元モーメントを加えることで、マイクロミラー２４を安定した中央位置に保つ。
【００５８】
例えば金属層を蒸着することにより作製されるミラー電極４４が、マイクロミラー２４の裏側に取着される。１２０°の頂角を有する円板セグメントとして構成される第１の制御電極Ｅ１、第２の制御電極Ｅ２、及び第３の制御電極Ｅ３が、ミラーユニット３８の基板上で、このミラー電極４４に対向して、したがってマイクロミラー２４全体に対向して取着される。マルチミラーアレイ２２のミラーユニット３８ごとに、３つの電極Ｅ１、Ｅ２、及びＥ３並びにミラー電極４４のリード線が、ＭＥＭＳユニットから引き出されて関連のドライブエレクトロニクス３９に接続される。
【００５９】
ミラー電極４４と制御電極Ｅ１、Ｅ２、及びＥ３との間に様々な電圧Ｕ１、Ｕ２、及びＵ３を印加することにより、ミラー電極４４は、静電引力により個々の制御電極Ｅ１、Ｅ２、及びＥ３に引き付けられる。２つの電極間のこの引力は、ユニバーサルサスペンションにより２つの傾斜軸ｘ及びｙに対するマイクロミラー２４の傾斜に変換される。したがって、制御電極Ｅ１、Ｅ２、及びＥ３は、マイクロミラー２４を傾斜させるためのアクチュエータとして機能する。
【００６０】
各傾斜角度は、様々な電圧Ｕ１、Ｕ２、及びＵ３と、ユニバーサルサスペンションの固体関節によりもたらされる復元モーメントとによって、本質的に決まる。ここではマイクロミラー２４が非常に小さいことが意図されるため、マイクロミラー２４に作用する他の力、例えば重力は、この実施形態では無視され得る。しかしながら、例えばハウジング振動、空気流、又は熱的影響等の作用による力は、マイクロミラー２４の実際の設定に大きな影響を及ぼし得る。
【００６１】
ミラーユニット３８の可及的に単純な駆動を達成するために、本実施形態では、傾斜軸ｘ及びｙに対する所望の非摂動傾斜角度αｘ及びαｙに好ましくは線形に割り当てられる制御変数ＳＧｘ及びＳＧｙが、ドライブエレクトロニクス３９に送信される。これらの制御変数ＳＧｘ及びＳＧｙを電圧Ｕ１、Ｕ２、及びＵ３に変換するために、ドライブエレクトロニクス３９は、変換器４６と、マルチプレクサ４８と、２つの制御可能な高電圧出力段５０及び５２の形態の２つの信号増幅器とを備える。変換器４６は、２つの入力ラインで２つの制御変数ＳＧｘ及びＳＧｙを受け取り、メモリ４５及び／又は計算ユニット４７を用いて、制御電極Ｅ１、Ｅ２、及びＥ３に印加される３つの電圧Ｕ１、Ｕ２、及びＵ３の値を求める。図４〜図６を用いて後述する方法によれば、制御変数ＳＧｘ及びＳＧｙに応じて、制御電極Ｅ１、Ｅ２、及びＥ３の１つがそれぞれ選択され、例えば、第１の制御電極Ｅ１、が選択され、ミラー電極４４に対するその電圧Ｕ１がマルチプレクサ４８によりゼロに設定される。すなわち、電圧Ｕ１がミラー電極４４と同じ電位にされる。続いて、変換器４６から高電圧出力段５０及び５２につながる２つの制御ラインを介して、変換器４６が他の２つの電圧Ｕ２及びＵ３をマイクロミラー２４の所望の傾斜をもたらす値に設定する。これら２つの電圧Ｕ２及びＵ３を受け取ってさらに変換器４６により駆動されるマルチプレクサ４６は、選択した制御電極Ｅ１をゼロに設定し、関連の電圧Ｕ２及びＵ３を他の２つの制御電極Ｅ２及びＥ３に印加する。
【００６２】
このように、２つの傾斜軸ｘ、ｙに対するマイクロミラー２４の所望の傾斜を達成するために、各時点で３つのアクチュエータを駆動するのに２つの信号増幅器しか必要ない。マルチミラーアレイ２２には多数のミラーユニット３８があるため、これによりマイクロミラー２４の駆動に必要なハードウェアの費用が大幅に削減される。
【００６３】
別の実施形態において、静電制御電極Ｅ１、Ｅ２、又はＥ３の代わりに例えば電磁アクチュエータが用いられる場合、様々な電圧Ｕ１、Ｕ２、及びＵ３によりここで形成される制御信号は、例えば、高電圧出力段５０及び５２の代わりに定電流源によって生成され得る。特に、変換器４６により指定される信号は、集積電力出力段を有するデジタル・アナログ変換器の場合で可能であるように、用いられる信号増幅器に純粋なデジタル形態で送信されることもできる。
【００６４】
用いられるアクチュエータが特定の相互信号を必要とする場合、選択されたアクチュエータの制御信号をゼロに設定する代わりに、マルチミラーアレイ２２の複数のミラーユニット３８にわたって一定である制御信号をマルチプレクサ４８により印加させることもできる。このように、ミラーユニット３８ごとに必要な信号増幅器の数が、この場合もマルチミラーアレイ２２全体平均で減る。
【００６５】
図４〜図６を用いて、ミラーユニット３８のアクチュエータに印加される３つの制御信号を求めることができる計算法を以下で説明する。
【００６６】
この方法の出発点は、例えば制御・調整アルゴリズムの出力から変換器４６に送信され、所望の角度、すなわち各傾斜軸ｘ、ｙに対するマイクロミラー２４の非摂動傾斜角度αｘ及びαｙに割り当てられる、２つの制御変数ＳＧｘ及びＳＧｙである。したがって、この方法は、所与の制御変数ＳＧｘ及びＳＧｙに関して、マイクロミラー２４を対応の非摂動傾斜角度αｘ及びαｙに傾斜させる電圧Ｕ１、Ｕ２、及びＵ３をできる限り正確に求めることが可能でなければならない。
【００６７】
静電アクチュエータの場合、第１近似では、制御電極Ｅ１、Ｅ２、及びＥ３がマイクロミラー２４に作用するときのトルクは、各電圧Ｕ１、Ｕ２、及びＵ３の２乗に比例すると仮定され得る。これらのトルクと平衡するユニバーサルサスペンションの固体関節により生じる復元モーメントは、固体関節の弾性域で運動が行われる限りマイクロミラー２４の傾斜にほぼ比例する。回転ばね定数とも呼ばれる復元モーメントの比例定数は、傾斜軸ｘ及びｙの方向で様々に設定され得る。したがって、公式表記をより単純にするためにここでは逆数値ｃｘ及びｃｙとして示すこれらの回転ばね定数を用いて、印加電圧Ｕ１、Ｕ２、及びＵ３への非摂動傾斜角度αｘ及びαｙの依存性に関して以下の単純モデルを公式化することが可能である。
【００６８】
【数２】
0005325301.tif 000003
【００６９】
ここで、ｅ１＝（ｅ１ｘ，ｅ１ｙ）Ｔ、ｅ２＝（ｅ２ｘ，ｅ２ｙ）Ｔ、ｅ３＝（ｅ３ｘ，ｅ３ｙ）Ｔが、２乗電圧Ｕ１２、Ｕ２２、及びＵ３２を乗じると個々の制御電極Ｅ１、Ｅ２、及びＥ３が発生させるトルクが得られる、傾斜軸ｘ、ｙの座標系における比例係数である。したがって、これらの比例係数は、例えば制御電極Ｅ１、Ｅ２、及びＥ３及びミラー電極４４の種々の向き又は構成によっても影響を受けるが、それらの作製時の製造公差によっても影響を受ける。それぞれ１２０°回転させて、その長さが電極の力作用に対応するベクトルは、ここで仮定されるように制御電極Ｅ１、Ｅ２、及びＥ３が３回対称で理想的に位置決めされると共に同一である場合に関して、ｅ１、ｅ２、及びｅ３として設定され得る。
【００７０】
係数及び並べ替えを組み合わせることにより、方程式（１）は次式のようにより簡単に書き換えることができる。
【００７１】
【数３】
0005325301.tif 000004
【００７２】
ミラーユニット３８のモデルパラメータＰ１ｘ、Ｐ１ｙ、Ｐ２ｘ、Ｐ２ｙ、Ｐ３ｘ、Ｐ３ｙを表す行列Ｔの要素は、設計データから又は測定法を用いて得られ得る。このような測定法の一例を以下でより詳細に説明する。
【００７３】
例えば電極の形態の異なる実施形態により、各電圧Ｕ１、Ｕ２、及びＵ３へのトルクの二次依存性（quadratic dependency）がない場合、２乗電圧でのベクトルは、上記モデルにおいて常に任意関数ｆｉ（Ｕｉ）に置き換えられ得る。
【００７４】
２つの電極間の静電引力作用は使用電圧の極性とは無関係であり、したがって高電圧出力段５０、５２は一方の極性のみの電圧範囲用に構成され得るため、方程式系（２）は、簡単のために電圧Ｕ１、Ｕ２、及びＵ３がゼロ以上であることを必要とすることによりある程度制限され得る無数の解を有する。
【００７５】
電圧Ｕ１、Ｕ２、及びＵ３の１つがここでゼロに設定される場合、このとき求めるべき未知数は２つだけであるため、方程式系（２）は唯一解を有するようになる。しかしながら、２つの傾斜軸ｘ及びｙに対するマイクロミラー２４の特定の傾斜に関しては、いずれの電圧Ｕ１、Ｕ２、又はＵ３もゼロに設定することが不可能である。こうした理由から、第１のステップにおいて、電圧Ｕ１、Ｕ２、又はＵ３をゼロに設定できる制御電極Ｅ１、Ｅ２、及びＥ３を選択することが必要である。
【００７６】
特に図４から分かるように、制御変数ＳＧｘ及びＳＧｙは、傾斜軸ｘ及びｙに対する非摂動傾斜角度αｘ及びαｙの空間に割り当てられる制御変数空間に及ぶ。原理上、この割り当て又は座標変換は、任意の所望の方法で行うことができ、制御変数ＳＧｘ及びＳＧｙは、それらの各傾斜角度に互いに独立して線形に割り当てられることが好ましい。本実施形態では、制御変数ＳＧｘ、ＳＧｙと非摂動傾斜角度αｘ、αｙとの間の割り当てが同一であると仮定される。したがって、図４に示すように、２つの空間の座標軸は互いに対応する。制御変数空間内で、制御変数ＳＧｘ及びＳＧｙの様々な組み合わせを種々の制御変数ベクトルＳＧＶとしてプロットすることができるようになる。
【００７７】
さらに、図４において制御電極Ｅ１、Ｅ２、及びＥ３とそれらに割り当てられる実効傾斜ベクトルｗ１、ｗ２、及びｗ３とにより示されるように、制御電極Ｅ１、Ｅ２、及びＥ３がマイクロミラー２４に及ぼす作用もこの制御変数空間で考慮され得る。制御電極Ｅ１、Ｅ２、又はＥ３の各実効傾斜ベクトルｗ１、ｗ２、又はｗ３は、この場合、この制御電極Ｅ１、Ｅ２、又はＥ３のみがあるタイプの標準電圧で駆動されるときにマイクロミラー２４が採用するような非摂動傾斜角度αｘ、αｙに割り当てられる制御変数ＳＧｘ、ＳＧｙにより与えられる。
【００７８】
したがって、標準電圧の乗算及び制御変数空間での表現を除いて、実効傾斜ベクトルｗ１、ｗ２、又はｗ３は、方程式（２）におけるミラーユニット３８のモデルパラメータｐ１ｘ、ｐ１ｙ、ｐ２ｘ、ｐ２ｙ、ｐ３ｘ、ｐ３ｙを表す行列Ｔの要素又はより正確には列に対応する。したがって、３回対称で配置された制御電極Ｅ１、Ｅ２、及びＥ３を有する実施形態では、例えば製造公差に起因した第１の制御電極Ｅ１と傾斜軸ｙとの間のアライメント角度φも考慮される。
【００７９】
摂動傾斜角αｘ及びαｙの、又はより正確にはそれらに割り当てられる制御変数ＳＧｘ、ＳＧｙの所望の組み合わせが、図４における制御変数ベクトルＳＧＶとしてここでプロットされる場合、これは、３つの制御電極Ｅ１、Ｅ２、及びＥ３の３つの実効傾斜ベクトルｗ１、ｗ２、又はｗ３の一次結合によっても表され得る。
【００８０】
従来技術によれば、方程式（２）の方程式系は、ミラー素子２４に作用する力の総和Ｆｚが一定に保たれるという付加的な制約条件付きで、以前は図５に示すように解かれていた。これは、和Ｕ１２＋Ｕ２２＋Ｕ３２が各制御変数ベクトルＳＧＶで等しい値になるべきであることを意味する。これにより、例えば、所与の頂角を有する円錐面上でのマイクロミラー２４の面法線４２の移動に対応する、図４の原点を中心とした所与の制御変数ベクトルＳＧＶの完全な１回転に関して、図５の上に示されるＵ１（実線）、Ｕ２（破線）、及びＵ３（点線）の電圧プロファイルが得られた。
【００８１】
しかしながら、本実施形態では、マイクロミラー２４に対する力の総和Ｆｚを一定に保つという制約条件は省かれ、その代わりに、３つの制御電極Ｅ１、Ｅ２、及びＥ３の１つが選択されてその電圧Ｕ１、Ｕ２、又はＵ３がゼロに設定される。明らかに、これは、マイクロミラー２４が傾斜軸に対して垂直な方向のミラー偏倚運動（mirror excursion movements）を行う可能性をなくすことができない。しかしながら、平面マイクロミラー２４の場合の偏倚運動は投影光の偏向方向に影響を及ぼさないため、このような偏倚運動は、概して光学的機能にとって有害ではない。
【００８２】
そのために、３つの制御電極Ｅ１、Ｅ２、及びＥ３の実効傾斜ベクトルｗ１、ｗ２、又はｗ３に対する制御変数ベクトルＳＧＶの向きが求められる。この場合、各象限を考慮しつつ角度θを求めるために以下の方程式が用いられ得る。
【００８３】
【数４】
0005325301.tif 000005
【００８４】
角度θが角度範囲［φ，１２０°＋φ［内にある場合、すなわち、制御変数ベクトルＳＧＶが第１の制御電極Ｅ１の実効傾斜ベクトルｗ１と第２の制御電極Ｅ２の実効傾斜ベクトルｗ２との間にある場合、第３の制御電極Ｅ３の制御信号すなわちＵ３が０に設定され、制御変数ベクトルＳＧＶが実効傾斜ベクトルｗ１及びｗ２の一次結合として生成される。この一次方程式系の解として、次式が得られる。
【００８５】
【数５】
0005325301.tif 000006
【００８６】
根に関して正値解が選択されるときに、この方程式の唯一解として以下が得られ得る。
【００８７】
【数６】
0005325301.tif 000007
【００８８】
方程式（５）の根は、成分ごとの根を求める（taking the root component by component）と理解される。
【００８９】
角度θが角度範囲［１２０°＋φ，２４０°＋φ［内にある場合、図４で分かるように、Ｕ１が０に設定されて他の２つの方程式が次式に従って求められる。
【００９０】
【数７】
0005325301.tif 000008
【００９１】
［２４０°＋φ，３６０°＋φ［内のθに関しては、Ｕ２＝０が対応して設定され、Ｕ１及びＵ３が次式に従って求められる。
【００９２】
【数８】
0005325301.tif 000009
【００９３】
上記の解において、２つの非摂動傾斜角度αｘ及びαｙはここで、制御変数ＳＧｘ及びＳＧｙを用いる割り当て関数α１＝ｆ（ＳＧｉ）に概して置き換えることができる。したがって、制御関数ＳＧｘ及びＳＧｙから３つの電圧Ｕ１、Ｕ２、及びＵ３を計算する方法が、全制御変数ベクトルＳＧＶに関して得られる。
【００９４】
図６の上部は、電圧Ｕ１（実線）、Ｕ２（破線）、及びＵ３（点線）のプロファイルを示しており、ここで用いられる方法では特定の傾斜を得るために特により低い最大電圧が必要であることを示す。これは、制御変数ベクトルＳＧＶとは逆となる成分を含む実効傾斜ベクトルｗ１、ｗ２、又はｗ３を有する制御電極Ｅ１、Ｅ２、又はＥ３が、それぞれゼロに設定されるからである。したがって、高電圧出力段５０、５２の動作範囲がより小さく選択され得ることにより、個々の電圧でより小さな量子化段と併せてより小さな誤差を得ることができる。図６の下部は、ここで説明する方法で生じると共にすでに上述した偏倚運動を招く力の総和Ｆｚの変動も示す。
【００９５】
すでに上述したように、ミラーユニット３８の作製におけるプロセス変動を考慮するために、モデルパラメータｐ１ｘ、ｐ１ｙ、ｐ２ｘ、ｐ２ｙ、ｐ３ｘ、ｐ３ｙ、すなわち行列Ｔの要素を求めるための測定法が用いられ得る。このような測定法では、様々な電圧Ｕ１、Ｕ２、及びＵ３が印加され、そこから得られる傾斜角αｘ及びαｙが測定される。これを証明するために、方程式系（２）が次式として書き換えられ得る。
【００９６】
【数９】
0005325301.tif 000010
【００９７】
0005325301.tif 000011
【００９８】
１つの測定値だけでは、方程式（８）の方程式系が十分に求められないため、モデルパラメータｐ１ｘ、ｐ１ｙ、ｐ２ｘ、ｐ２ｙ、ｐ３ｘ、ｐ３ｙを求めることができない。しかしながら、電圧Ｕ１、Ｕ２、及びＵ３の割り当てがＮ個ある場合、方程式（８）はＮ回設定することができる。
【００９９】
【数１０】
0005325301.tif 000012
【０１００】
0005325301.tif 000013
【０１０１】
0005325301.tif 000014
【０１０２】
【数１１】
0005325301.tif 000015
【０１０３】
これは、パラメータベクトルの誤差を、又はより正確には測定誤差の影響を、より多数の測定値によってできる限り排除するためである。
【０１０４】
印加電圧Ｕ１、Ｕ２、及びＵ３とそこから得られる非摂動傾斜角度αｘ及びαｙとの間の関係を計算モデルにおいてモデリングする代わりに、電圧Ｕ１、Ｕ２、及びＵ３を求める多少異なる方法は、事前に求められたいわゆるルックアップテーブルからそれを単純に読み取ることからなる。
【０１０５】
そのために、２つの傾斜軸ｘ、ｙの角度範囲内のＮ２個の非摂動傾斜角度αｘ及びαｙが１回の測定で起動され、これらは、これに必要な電圧Ｕ１、Ｕ２、及びＵ３と共に表に、好ましくは電子メモリに記憶される。Ｎ２個の測定点は、２つの傾斜軸ｘ、ｙの角度範囲内のＮ×Ｎグリッドに便宜上均一に分配される。個々の傾斜角度の起動は、例えば調整アルゴリズムを用いて実行され、測定された傾斜角度αｘ及びαｙがさらにこれに供給される。しかしながら、測定を実行する個々の傾斜角度は、実際の傾斜角度を単に測定して関連の電圧Ｕ１、Ｕ２、及びＵ３と共に表に記憶する制御アルゴリズムのみで起動させることもできる。
【０１０６】
制御変数ＳＧｘ、ＳＧｙ及びルックアップテーブルの組み合わせごとに、制御変数ＳＧｘ、ＳＧｙと非摂動傾斜角度αｘ、αｙとの間の所与の割り当てを用いて、関連の電圧Ｕ１、Ｕ２、及びＵ３を動作中に読み出して制御電極Ｅ１、Ｅ２、及びＥ３に印加することができる。電圧Ｕ１、Ｕ２、及びＵ３の値は、Ｎ×Ｎ個の傾斜角度αｘ、αｙの位置でのみ利用可能であるため、補間、例えばバイリニア又はバイキュービック補間により、中間値が計算され得る。
【０１０７】
ルックアップテーブルを編集するときに、又はより正確にはＮ２個の傾斜角度αｘ、αｙを起動するときに、電圧Ｕ１、Ｕ２、又はＵ３の１つをすでにゼロに設定することにより、電圧Ｕ１、Ｕ２、又はＵ３の１つを上述のようにゼロに設定するために、今説明したこれらの手順を組み合わせることもできる。これにより、信号増幅器に関する費用も低く抑えることができる。
【０１０８】
本物のシステムのミラーユニット３８は、常に一定の摂動ｚを受けているため、指定された目標傾斜角度に従ってマイクロミラー２４の実際値を調整する制御・調整アルゴリズム５４について以下で説明する。
【０１０９】
そのために、図７は、様々な構成要素がデバイスとして個別に具現され得る駆動機器２６の一部としての制御・調整システム５４の図を示す。しかしながら、好ましくは、制御・調整アルゴリズム５４の機能は、例えばデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）で実行されるデジタルアルゴリズムによって行われる。こうした理由から、様々な構成要素に関する以下の解説は、アルゴリズムの形態の実施形態に言及する意図もある。様々な実施形態が、これらの制御・調整構成要素の個々の部分のみを随意に含み得る。
【０１１０】
摂動ｚに作用する破線で表される調整部は、マイクロミラー２４を含むミラーユニット３８及び関連のドライブエレクトロニクス３９を備える。２つの傾斜軸ｘ、ｙに対するマイクロミラー２４の摂動傾斜角度αｘ、αｙに対する制御変数ＳＧｘ、ＳＧｙの割り当てに関して、線形の、好ましくは同一の割り当てが選択された場合、ドライブエレクトロニクス３９があるため、制御・調整構成要素に関して考慮する際、ミラーユニット３９の制御電極Ｅ１、Ｅ２、及びＥ３に電圧Ｕ１、Ｕ２、及びＵ３の形態でここでは印加されるアクチュエータの３つの制御信号への非摂動傾斜角度αｘ、αｙの複雑な依存性を考慮に入れない。したがって、制御・調整構成要素が単純明快に保たれることで、特にそれらのレイアウトが単純になる。
【０１１１】
制御・調整アルゴリズム５４の入力において、軌道決定ユニット５６が上位システム又はユーザから、マイクロミラー２４を最終的に傾斜させるための目標角度を受け取る。続いて、これらの目標傾斜角度から、軌道決定ユニット５６は、マイクロミラー２４を瞬時に傾斜させる実傾斜角度を目標傾斜角度に変換する一連の設定点傾斜角度を決定する。これにより、例えば、目標傾斜角度の滑らかな起動が可能となる。上位システムに関する実傾斜角度を採用するために用いることができる較正データが、軌道決定ユニット５６にさらに送信され得る。
【０１１２】
一連の設定点角度は、調整器５８に送信され、調整器５８は、ミラーユニット３８のドライブエレクトロニクス３９に送信する制御変数ＳＧｘ、ＳＧｙを決定又は補正する。そのために、調整器５８は、該当の瞬間の設定点傾斜角度と監視システム６０により測定される実傾斜角度とにより与えられる調整差ｅを用いる。単純なＰＩＤ調整器として構成される調整器５８は、調整部の調整特性に従ってパラメータ化され得る。
【０１１３】
本実施形態では、予測コントローラ６２がさらに設けられ、これは、調整部の逆システムダイナミクスモデルを含むことで、制御変数ＳＧｘ、ＳＧｙの変化に対するマイクロミラー２４の反応を予測する。監視システム６０の限られた帯域幅によって本質的に決まる、調整器５８を介した閉制御ループの調整周波数が比較的低い場合があるため、このような解決手段は、特に個々のミラーユニット３８が多数あることから推奨される。
【０１１４】
したがって、予測コントローラ６２は、制御部の予測可能な反応を含み、調整器５８は、制御部に作用する摂動ｚ及びドライブエレクトロニクス３９の誤差を補正するために、予測コントローラ６２により指定される制御変数ＳＧｘ、ＳＧｙを補正する。
【０１１５】
こうして決定され随意に補正された制御変数ＳＧｘ、ＳＧｙは、続いて、上述の方法に従ってドライブエレクトロニクス３９により制御信号に変換され、これらがミラーユニット３８のアクチュエータに印加される。
【０１１６】
マルチミラーアレイ２２のマイクロミラー２４を駆動する記載の方法及びデバイスの全てを、ＥＵＶ光、すなわち、数ナノメートルの範囲の、例えば１３．６ｎｍの波長を有する光の使用のための照明システムで用いることもできる。
【０１１７】
好適な実施形態の上記の説明は、例として行ったものである。当業者は上記開示から、本発明及びそれに伴う利点を理解するだけでなく、開示されている構造及び方法の様々な変形及び変更が明らかであることに気付くであろう。したがって、本出願人は、添付の特許請求の範囲により規定される本発明の趣旨及び範囲内に入るような変形及び変更の全て、及びそれらの等価物を包含することを意図する。
【図１】
0005325301.tif 000017
【図２】
0005325301.tif 000018
【図３】
0005325301.tif 000019
【図４】
0005325301.tif 000020
【図５】
0005325301.tif 000021
【図６】
0005325301.tif 000022
【図７】
0005325301.tif 000023